pienjännitekojeet - abb 2500a, 3200a, 4000a, 5000a ... by abb sace) – at 100% of the ... a sace...

PR 111 Suojarele

Käyttöohje

Pienjännitekojeet

N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.

M4379 SACE EmaxApparecchioApparatus

ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

2

12. SACE PR111/P-L1-LSI-LSIG-suojaus-yksikkö

Seuraavat suojaustoiminnat ovat käytettävissä:

L - Suojaus ylikuormitukselta hidastettunaS - Suojaus oikosuluilta, lyhyellä aikahidastuksellaI - Suojaus oikosuluilta, pikalaukaisuG - Suojaus maasuluilta, hidastettuna (Ei LSI-malleissa)

PR111/L+I+Iinst

12. PR111/LI - LSI - LSIG protection unit

12.1 GeneralThe SACE PR111/P unit carries out the following protectionfunctions:

The protections can be made either in three-phase or three-phase withneutral mode, depending on the type of circuit-breaker used (three-pole, four-pole or three-pole with external neutral).The unit is self-powered and ensures correct operation of theprotection functions when there is a current higher than or equal to 18%of the rated phase current transformer value (CT).

Suojaukset voivat valvoa joko kolmea vaihetta tai vaiheita ja nollaa,riippuen käytetyn katkaisijan tyypistä ( 3- tai 4-napainen tai 3-napainenulkoisella N-virtamuuntajalla)Yksikkö ei tarvitse erillistä virtalähdettä, vaan ottaa tarvitsemansa tehonvirtamuuntajilta (”oma energia”). 35% virtamuuntajan nimellisvirrastayhdessä, 20% kahdessa tai 15% kolmessa vaiheessa riittää takaamaansuojausten oikean toiminnan.

Suojarele koostuu seuraavista osista: - 3 / 4 virtamuuntajasta - SACE PR111 -suojausyksiköstä - ylivirtareleen avaussolenoidista (YO1), joka vaikuttasuoraan katkaisijan toimintamekanismiin

PR111/L+S+I+G+Iinst

PR111/L+S+I+Iinst

L – protection against overload with inverse long time-delayS – protection against short-time short-circuitI – protection against instantaneous short-circuitG – protection against earth faultIinst – rapid protection against instantaneous short-circuit

The SACE PR111 units available to the user are:

The protection release assembly consists of the following:- 3 or 4 current transformers (CT)- SACE PR111 protection unit- an opening solenoid (OS) of the overcurrent release which

acts directly on the circuit-breaker operating mechanism.

12.1 YleistäPR111-yksiköllä suoritetaan suojaustoiminnot SACE EMAXilmakatkaisijoilla.

Seuraavat SACE PR111 -mallit ovat valittavissa:

Fig. 47

N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

3

12.2 Current sensors

12.3.1.1 Selection of the threshold value (I1)Setting the L threshold is carried out by working on the 3 dip-switchesshown in fig. 48 ref. A.The selection made represents the fraction of In corresponding to I1.The threshold tolerance is in compliance with the 947-2 standard.The protection cannot be excluded.

8 threshold values are available, defined and set as follows:

12.2 Virtamuuntajat

Virtamuuntajat on asennettu jokaiseen vaiheeseen (ja nollaan) jaantavat seuraavat viestit:

a) virtaviestin, joka antaa riittävän toimintaenergian releen suojaustoiminnoilleb) Virtaviestin, joka on verrannollinen virtaan.

Erilaisia virtamuuntajia on saatavilla seuraaville nimellisarvoille:

Ensiövirta 250A, 400A, 800A, 1250A, 1600A, 2000A, 2500A,3200A, 4000A, 5000A, ja 6300A

12.3 Suojaukset

SACE PR111 -suojausyksikkö täydellisimmillään voi suorittaa viisierilaista ja erillistä suojaustoimintoa, joista kolme (S, I ja G) voidaan myöskytkeä pois toiminnasta:L - Suojaus ylikuormitukselta hidastettunaS - Suojaus oikosuluilta, lyhyellä 0 aikahidastuksellaI - Suojaus oikosuluilta, pikalaukaisu (säädettävä)G - Suojaus maasuluilta, hidastettuna (Ei LSI-malleissa)Inst - Suojaus oikosuluilta, pikalaukaisu kiinteällä asettelulla

- Jos virta on pienempi kuin 2 x In ja kun huippukerroinon .3 suojauksella ”L” mitataan virran tehollisarvoa.

- Jos virta on 2 x In ja aina ”S” ja ”I” suojauksilla käsitelläänvirran huippuarvoa.

- Pikalaukaisulla ”inst” käsitellään virran huippuarvoa.- Maasulkusuojauksella ”G” käsitellään virran keskiarvoa.

N-johtimesta saatavaa virtasignaalia käsitellään seuraavasti:

- 50% vaihejohtimien virrasta (reletyyppi, joka normaa-listi toimitetaan ABB SACE:lta)

- 100% vaihejohtimen virrasta (erikoisversio saatavanatilauksesta)

12.3.1 Ylikuormitussuojaus käänteisaikahidastuksella (L)

Asetteluvirta tälle suojaukselle on ilmoitettu arvona I1, kun taas vastaavalaukaisuaika ilmaistaan tunnuksella t1. Valittavana on 4 erilaistasuojauskäyrää.LED-indikointi ilmaisee virran olevan aseteltua suuremman. Se nollautuuylikuorman poistuessa tai katkaisijan lauetessa.Jälkimmäisessä tapauksessa solenoidi (YO1) laukaisee katkaisijan.

0.4 ... 0.9 x In with steps of 0.1 x In 0.9 ... 1.0 x In with steps of 0.05 x In

8 erilaista asettelua on valittavissa seuraavasti:0,4 … 0,9 x In asettelu 0,1 x In portain0,9 … 1,0 x In asettelu 0,05 x In portain

Taulukko asetteluista alla:

The current sensors are mounted on each phase and give the followingsignals:

a) Current signal which guarantees the energy necessary forcorrect operation of the protection

b ) Current signal required proportional to the phase currents.

The current sensors are characterised by the following rated values:

Rated primary current 250A, 400A, 800A, 1250A, 1600A,2000A, 2500A, 3200A, 4000A, 5000Aand 6300A

Service frequency 45 - 66 Hz

In its most complete configuration, the SACE PR111 protection unitcarries out five independent protection functions, of which three (S, Iand G) can be excluded. In particular:– protection against overload with inverse long time-delay “L”– protection against short-circuit with inverse or definite short time-

delay “S”– protection against instantaneous short-circuit “I”– protection against earth fault “G”– rapid protection against instantaneous short-circuit “Iinst”The protection allows processing of the current signal as follows:

– with true effective value up to a current of 2 x In and with a peakfactor 3 for the protection function “L”

– with peak value for currents 2 x In and for the protectionfunctions “S” and “I”

– with peak value for the function “Iinst”– with average value for the protection against earth fault “G”.

The protection allows processing of the neutral pole current signal asfollows:

– at 50% of the value of the phases (release normally suppliedby ABB SACE)

– at 100% of the value of the phases (version available onrequest).

The threshold value of this protection is indicated by I1, whereas therelative trip time is indicated by t1. This function has 4 protectioncurves with inverse long time-delay.A luminous LED indicator is provided on the front of the unit (fig. 48 ref.B) which lights up during an overload; it turns off when the overload isover or with the protection tripped.In the latter case, the circuit-breaker opens by means of the openingsolenoid (OS).

12.3.1.1 Asetteluarvon valinta

12.3 Protection functions

SACE PR111 -rele käsittelee virtamuuntajilta saatavaa viestiä seuraavasti:

12.3.1 Protection against overload with inverse long time-delay (L)

Ylikuormitussuojauksen L asettelu tehdään kolmella DIP-kytkimellä releenetulevyssä (kuva 49, kohta A).Asettelussa valitaan kerroin virtamuuntajan nimellisvirralle In, jolloinsaadaan arvo I1. Laukaisun toleranssit ovat standardin IEC947-2mukaiset. Tätä suojausta ei voi kytkeä pois päältä.

Toimintataajuus 45…66hZ

0.8 x In

0.9 x In

0.95 x In

1.0 x In

0.4 x In

0.5 x In

0.6 x In

0.7 x In

≤≤≤≤≤≥≥≥≥≥

≤≤≤≤≤≥≥≥≥≥

HUOM!

Musta osoittaakytkimen asennon!

HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

4

I1 Curva/Curve

b) Seuraavaksi lasketaan suhde (Is) ajatellun ylikuormitus-virran (tässä 5x925A) ja asetteluvirran (I1) välillä:

c) Nyt on katsottava millä käyrällä ylikuormitusvirralla4,625 x I1laukaisuaika on < 25s.

Käyttäen releen annettua I2t suhdetta = vakio, saamme laskettua vakiot käyrille A, B, C ja D (ks. 12.8):

a) The relationship between the circulating current and the ratedcurrent of the CT is calculated, which defines the fraction oftheoretical:

b ) The relationship (Is) between the overload current and the current value I1 set, which defines the multiple of I1:

c) It is now necessary to look for the curve within which, with anoverload of 4.625 x I1, the trip time is not longer than 25s.Using the I²t relationship = Const, we calculate the values ofthe constants of the curves A, B, C and D (see para. 12.8):

Now we calculate the real trip time according to the selected curve:Nyt saadaan laskettua todelliset, asettelun mukaiset laukaisuajat:

Käyttämällä käyrän asettelua "C" (29, 2s), saadaan tulos, joka lähinnä vastaa haluttua (<25s).

The curve to be set is definitely the “C” one as it best fulfils ourrequirements. The protection setting will therefore be as follows:

12.3.1.2 Selection of the trip curve (t1)

4 different trip curves can be selected by using the dip-switchesindicated in fig. 48 ref. R.These curves are defined by the function I²t = defined Const (*) of thevalues:

The trip time tolerance is ± 10% up to 2 x In and ± 20% over 2 x In.

(*) The minimum value of this trip is 750 ms regardless of the type ofcurve set (self-protection).

The table below shows the possible settings:

Laukaisuajan vaihteluväli on ± 10% kun I < 2 x In ja ± 20 % kun I > 2 xIn.

(*) Minimiaika tälle laukaisulle on 750 ms riippumatta laukaisukäyränasettelusta (itsesuojaus)

Taulukko asetteluista alla:

12.3.1.2 Laukaisukäyrän (ajan) valinta

Valittavissa on neljä erilaista laukaisukäyrää. Valinnat tehdään DIP-kytkimillä (kuva 48, kohta R). Nämä käyrät ovat tyyppiä I2t =vakio (*) seuraavin arvoin:

12.3.1.3 Esimerkki asetteluistaEsimerkissä tehdään suojaukset seuraavanlaiselle ominaisuuksille:SACE EMAX katkaisija virtamuuntajilla In=2000A (esim E2N20).Suojattavan verkon laskennallinen jatkuva virta 925A.Katkaisijan on laukaistava 25s. aikana, kun virta on 5 kertaa jatkuvavirta.

12.3.1.3 Example of settingAn example of inverse long time-delay (L) setting of the protection isgiven.A protection with the following characteristics is to be made:A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the circulatingservice current is 925A.The load is to be protected as follows:– within a time of 25s with an overload 5 times the circulating current

a) Ensin katsotaan teoreettinen kerroin jatkuvan virran janimellisvirran (virtamuuntajien) välillä:

Laskennallinen virta / virtamuuntajien In / Theoretical /In value = 925 / 2000 = 0.4625Asetteluarvoksi (kerroin) valitaan tällöin I1 = 0,5 / The practical value to set is I1 = 0.5

Is = (5 x I) / (I1 x In) = (5 x 925) / (0.5 x 2000 ) = 4.625

Käyrä / Curve A: I²t = 6I1 x 6I1 x 3 = 108 I1²Käyrä / Curve B: I²t = 6I1 x 6I1 x 6 = 216 I1²Käyrä / Curve C: I²t = 6I1 x 6I1 x 12 = 432 I1²Käyrä / Curve D: I²t = 6I1 x 6I1 x 18 = 648 I1²

Käyrä / Curve A: t1 = 108 I1² / (IsI1 x IsI1 ) = 108 / (4.625 x 4.625) = 5.0 sKäyrä / Curve B: t1 = 216 I1² / (IsI1 x IsI1 ) = 216 / (4.625 x 4.625) = 10.1sKäyrä / Curve C: t1 = 432 I1² / (IsI1 x IsI1 ) = 432 / (4.625 x 4.625) = 20.2sKäyrä / Curve D: t1 = 648 I1² / (IsI1 x IsI1 ) = 648 / (4.625 x 4.625) = 30.3s

t1 = Käyrä / Curve “C”I1 = 0.5 x In

Curva/CurveA

Curva/CurveB

Curva/CurveC

Curva/CurveD

Käyrä A => laukaisuaika 3s virralla 6 x I1Curve A => trip time 3s at 6 x I1

Käyrä B => laukaisuaika 6s virralla 6 x I1Curve B => trip time 6s at 6 x I1

Käyrä C => laukaisuaika 12s virralla 6 x I1Curve C => trip time 12s at 6 x I1

Käyrä D => laukaisuaika 18s virralla 6 x I1Curve D => trip time 18s at 6 x I1

HUOM!


HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

5

12.3.2 Hidastettu oikosulkusuojaus (S)

Asetteluarvoa tälle suojaukselle merkitään tunnuksella I2 ja vastaa-vaalaukaisuaikaa tunnuksella t2. Valittavissa on 7 virta-asettelua sekä OFFasento. Laukaisukäyriä on 8 erilaista, joista 4 aikahidastuksella ja 4käänteisaikahidastuksella.Releen etulevyssä on varoitus LED joka palaa ylikuormituksen aikana.Se sammuu katkaisijan lauetessa tai virran laskiessa alle asetellunarvon.

12.3.2 Protection against short-circuit with short time-delay(S)

The threshold value of this protection is indicated by I2, whereas therelative trip time is indicated by t2. This function has 8 protectioncurves of which 4 with inverse short time-delay and 4 with definite shorttime-delay.A luminous LED indicator is provided on the front of the unit (fig. 48 ref.E) which lights up during an overload; it turns off when the overload isover or with the protection tripped.In the latter case, the circuit-breaker opens by means of the openingsolenoid (OS).

12.3.2.1 Selection of the threshold value (I2)Setting the S threshold is carried out by working on the 3 dip-switchesindicated in fig. 48 ref. Q.The selection made represents the multiple of In corresponding to I2.The trip threshold tolerance is ± 20%.The protection can be excluded.

7 threshold values are available, defined as follows:

The following table shows the possible settings:

12.3.2.2 Laukaisukäyrän valinta (t2)Valittavissa on 2 erityylistä hidastusta, hidastustyyppi valitaa DIP-kytkimellä (Kuva 48, kohta P).- käänteisaikahidastus (I²t ON)- aikahidastus (I²t OFF)

Molemmille hodastustyypeille on valittavissa 4 käyrää, jotka valitaan DIP-kytkimellä (kuva 48, kohta Q). Laukaisijan vaihteluväli on ± 20%.

12.3.2.2.1 Laukaisukäyrät käänteisaikahidastuksellaNeljä erilaista käyrää on valittavissa toiminnolla I²t = vakio:

12.3.2.2 Selection of the type of trip curve (t2)2 types of trip characteristics can be chosen by selecting the dip-switches indicated in fig. 48 ref. P:- with inverse short time-delay (I²t ON)- with definite short time-delay (I²t OFF)

Each type has 4 curves which can be selected by means of the dip-switches indicated in fig. 48 ref. Q.The trip time tolerance is ± 20%.

12.3.2.2.1 Trip curves with inverse short time-delay4 inverse short time-delay curves are available defined by the I²tfunction = Const:

Taulukko DIP-kytkimien asetteluista: The table below shows the possible settings:

Asettelu I2 tehdään DIP-kytkimillä (3 kpl; kts. kuva 48 kohta Q).Asettelu tehdään antamalla asetteluksi virtamuuntajien nimellisvirranmonikerta, josta saadaan asetteluksi I2. Laukaisun asettelun sallittuvaihteluväli on ±20%.Tämä suojaus voidaan myös kytkeä pois päältä(OFF).

12.3.2.1 Asetteluarvon valinta (I2)

Seitsemän asettelua ovat valittavissa seuraavasti:

I2t I2t

I2tI2t

1... 4 x In 1 x In portain 1 ... 4 x In with steps of 1 x In 4... 10 x In asettelu 2 x In portain 4 ... 10 x In with steps of 2 x In

OFF

1 x In

2 x In

3 x In

4 x In

6 x In

8 x In

10 x In

Käyrä/CurveA

Käyrä/CurveB

Käyrä/CurveC

Käyrä/CurveD

Käyrä A => laukaisuaika 0.05s virralla 8 x In (minimilaukauisuaika = 20ms)Curve A => trip time 0.05s at 8 x In (minimum trip time = 20 ms)

Käyrä B => laukaisuaika 0.1s virralla 8 x In (minimilaukaisuaika = 30ms)Curve B => trip time 0.1s at 8 x In (minimum trip time = 30 ms)

Käyrä C => laukaisuaika 0.25s virralla 8 x In (minimilaukaisuaika = 80ms)Curve C => trip time 0.25s at 8 x In (minimum trip time = 80 ms)

Käyrä D => laukaisuaika 0.5s virralla 8 x In (minimilaukaisuaika = 150ms)Curve D => trip time 0.5s at 8 x In (minimum trip time = 150 ms)

HUOM!


HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

6

I²t = OFF, curve 500 ms

Calculation of the threshold I1 and of trip curve t1

See setting example 12.3.1.3.

Calculation of threshold I2 and trip curve t2

a) The relationship between the overload current and the ratedcurrent of the CT is calculated, which defines the value of I2 to be

b) Nyt valitaan sopiva käyrämuoto, eli aikahidastus (I²t=OFF) taikäänteisaikahidastus (I²t = ON).

b1) Jos valitaan aikahidastus, I2t = OFF, rele laukaisee katkaisijan 500ms:n hidastuksen kuluttua aina kun ylikuormitusvirta on ylittänytasetteluarvon I2 (esimerkissä 8000A). Vaatimuksena oli enintään500 ms, virralla 9 x jatkuva virta. Käyrä D = 500 ms.

b ) At this point, either a curve with definite short time-delay (I²t=OFF)or a curve with inverse short time-delay (I²t=ON) can be selected

b1) In the 1st case, selection will fall on:

With this setting, every time the overload current exceeds the I2threshold equal to 8000A, the protection will trip within a time of500ms.

b2) Toisessa tapauksessa on laskettava laukaisuaika

Vakiot käyrille A, B, C ja D (kts. 12.3.2.2.1) ovat:

b2) In the 2nd case, it will be necessary to calculate the trip time of theI²t function = Cost.

The constants of curves A, B, C and D (see para. 12.3.2.2.1) are:

Laskelma asetteluvirralle ja laukaisukäyrälle

a) Ensin lasketaan suhde halutun laukaisuvirran ja nimellisvir-ran välillä, josta saadaan asetteluvirta I2:

12.3.2.2.2 Laukaisukäyrät aikahidastuksella

Neljä erilaista käyrää on valittavissa lyhytaikaisella hidastuksella:

12.3.2.2.2 Trip curves with definite time-delay

4 definite short time-delay curves are available:

Taulukko DIP-kytkimien asetteluista: The table below shows the possible settings:

12.3.2.3 Esimerkki asetteluista 12.3.2.3 Example of setting

I2t I2t

I2t I2t

Käyrä/CurveC

Käyrä/CurveA

Käyrä/CurveB

Käyrä/CurveD

Esimerkissä tehdään hidastettu oikosulkusuojaus (S), ottaen huomioonesimerkissä kohdassa 12.3.1.3 esitetyt arvot:SACE EMAX katkaisija virtamuuntajilla In=2000A (esim E2N20).Suojattavan verkon laskennallinen jatkuva virta 925A.-Katkaisijan on laukaistava 25s. aikana, kun virta on 5 kertaa jatkuva virta(925A).-Katkaisijan on laukaistava 500ms. aikana, kun virta on 9 kertaa jatkuvavirta (925A).

An example of setting the protection against short-circuit with inverseshort time-delay (S), taking a cue from the setting example 12.3.1.3is given.A protection with the following characteristics is to be made:A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the ratedcirculating current in 925A.The load is to be protected as follows:– within a time of 25s with an overload 5 times the circulating current– within a time of 500 ms with an overload 9 times the circulating

current

I2 = (9 x I) / In = (9 x 925) / 2000 = 4.1625Valitaan lähin sopiva asettelu, eli I2 = 4 x In / The practical value to set is I2 = 4

I24 x In

Käyrä/CurveD

I2t

Käyrä A => laukaisuaika 0.05sCurve A => trip time 0.05s

Käyrä B => laukaisuaika 0.1sCurve B => trip time 0.1s

Käyrä C => laukaisuaika 0.25sCurve C => trip time 0.25s

Käyrä D => laukaisuaika 0.5sCurve D => trip time 0.5s

Käyrä / Curve A: I²t = 8In x 8In x 0.05 = 3.2In² Käyrä / Curve B: I²t = 8In x 8In x 0.1 = 6.4In²

Käyrä / Curve C: I²t = 8In x 8In x 0.25 = 16In²Käyrä / Curve D: I²t = 8In x 8In x 0.5 = 32In²

HUOM!


HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

7

Seuraavaksi lasketaan todellinen laukaisuaika virralle 4 x In =8000A:

set:Now we calculate the real trip time with short-circuit current equal

Viimeiseksi tarkastetaan laukaisuaika halutulla oikosulkuvirran arvolla(4,165 x In = 8325 A):

The curve to be set is definitely the “B”. With this choice, the triptime is about 26% less than the previous setting (point b1).

Asetteluksi tehdään luonnollisesti "B". Tällä asettelulla laukaisuaikaon n. 26% lyhyempi kuin kohdassa b1.

1.5 ... 2 x In asettelu 0.5 x In portain 1.5 ... 2 x In with steps of 0.5 x In 2 ... 12 x In asettelu 2 x In portain 2 ... 12 x In with steps of 2 x In

12.3.3 Oikosulun pikalaukaisu (I)

Asetteluarvoa tälle suojaukselle merkitään tunnuksella I3 ja vastaa-vaan laukaisuaikaa tunnuksella t3.Toiminnolla on vain yksi laukaisukäyrä kiinteällä ajalla. Kun suojaus toimii,katkaisija avataan avaussolenoidilla Y01.

12.3.3.1 Laukaisuvirran valinta (I3)

Asettelu I3 tehdään kolmella DIP-kytkimellä (kts. kuva 48, kohta F).Asettelu tehdään antamalla asetteluksi virtamuuntajien nimellisvirranmonikerta, josta saadaan asettelu I3. Laukaisun asettelun vaihteluvälion ±20%.Tämä suojaus voidaan myös kytkeä pois päältä (OFF).

7 asettelua on valittavissa seuraavasti:

12.3.3 Protection against instantaneous short-circuit (I)

The threshold value of this protection is indicated by I3, whereas therelative trip time is indicated by t3.This function has a single protection curve with fixed time. When theprotection trips, the circuit-breaker opens by means of the openingsolenoid (OS).

12.3.3.1 Selection of the threshold value (I3)

Setting the I threshold is carried out by using the 3 dip-switches shownin fig. 48 ref. F.The selection made represents the multiple of In corresponding withI3.The trip threshold tolerance is ±20%. The protection can be excluded.

Käyrä A / Curve A: t2 = 3.2In² / (IsIn x IsIn) = 3.2 /(4 x 4) = 200msKäyrä B / Curve B: t2 = 6.4In² / (IsIn x IsIn) = 6.4 /(4 x 4) = 400ms

Käyrä C / Curve C: t2 = 16In² / (IsIn x IsIn) = 16 /(4 x 4) = 1sKäyrä D / Curve D: t2 = 32In² / (IsIn x IsIn) = 32 /(4 x 4) = 2s

I2tKäyrä B/

CurveI2

4 x In

7 threshold values are available, defined as follows:

6 x In

8 x In

10 x In

12 x In

OFF

1.5 x In

2 x In

4 x In

to 4 x In = 8000A:Now we check the relative trip time with the effective short-circuitrequested (4.165 x In) equal to 8325A:

Käyrä A / Curve A: t2 = 3.2In² / (IsIn x IsIn) = 3.2 / (4.165 x 4.165) = 184ms Käyrä B / Curve B: t2 = 6.4In² / (IsIn x IsIn) = 6.4 / (4.165 x 4.165) = 369ms Käyrä C / Curve C: t2 = 16In² / (IsIn x IsIn) = 16 / (4.165 x 4.165) = 922ms Käyrä D / Curve D: t2 = 32In² / (IsIn x IsIn) = 32 / (4.165 x 4.165) = 1844ms

HUOM!


HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

8

12.3.4 Protection against earth fault with inverseshort time-delay(G)

12.3.4.1 Selection of the threshold value (I4)

12.3.4 Maasulkusuojaus (G)

Asettelua tälle suojaukselle merkitään tunnuksella I4 ja vastaavaalaukaisuaikaa tunnuksella t4. Laukaisukäyriä on toiminnolle neljäkappaletta käänteisaikahidastuksella.Kun suojaus toimii, laukaisusolenoidi YO1 avaa katkaisijan.

12.3.3.2 Laukaisuaika (t3)Oikosulun pikalaukaisun nimellinen laukaisuaika on kiinteä 35 ms ± 20%.

12.3.3.3 Esimerkki asettelusta

Esimerkissä tehdään oikosulun pikalaukaisun (I) asettelu ottaenhuomioon kohdissa 12.3.1.3 ja 12.3.2.3 esitetyt arvot:SACE EMAX -katkaisija virtamuuntajilla In=2000A (esim. E2N20).Suojattavan verkon laskennallinen jatkuva virta 925A.

12.3.3.2 Characteristics of the trip time (t3)The protection against instantaneous short-circuit has a ratedtrip time of 35 ms with a tolerance of ±20%.

12.3.3.3 Example of setting

An example of setting the protection against instantaneousshort-circuit (I), taking a cue from the setting example 12.3.2.3is given.A protection with the following characteristics is to be made:A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the ratedcirculating current in 925A.

The load is to be protected as follows:– within a time of 25s with an overload 5 times the circulating

current– within a time of 500ms with an overload 9 times the circulating


current.

Calculation of the threshold I1 and of trip curve t1See setting example 12.3.1.3.

Calculation of threshold I2 and trip curve t2See setting example 12.3.2.3.

Calculation of threshold I3The relationship between the overload current and the ratedcurrent of the CT is calculated, which defines the value of I3 tobe set:The practical value to set is I3 = 6

I3 = (13 x I) / In = (13 x 925) / 2000 = 6.0125The pratical value to set is I3 = 6

The threshold to be set is therefore:

0,2 ... 0,4 x In askel 0,1 x In0,4 ... 0,8 x In askel 0,2 x In0,8 ... 1,0 x In askel 0,1 x In

Mahdolliset asettelut seuraavassa taulukossa:

Asetteluvirran I3 laskentaLasketaan nimellisvirran ja halutun laukaisuvirran suhde, josta saadaan I3asettelu:

I3 = (13 x I) /In = (13 x 925) / 2000 = 6,0125Käytännössä asetteluksi valitaan: I3 = 6 x In

Eli asettelu releeltä on:

I36 x In

I36 x In

The threshold value of this protection is indicated by I4, whereasthe relative trip time is indicated by t4:This function makes 4 protection curves with inverse short time-delay available.When the protection trips, the circuit-breaker opens by meansof the opening solenoid (OS).

12.3.4.1 Asetteluarvon (I4) valinta

Asettelu G:lle tehdään kolmella DIP-kytkimellä, katso kuva 48, kohta G.Asettelu kuvaa In:n suhdetta I4:än.Asetteluarvon vaihteluväli on ±20%. Tämä suojaus voidaan myöskytkeä pois päältä.

On valittavissa seuraavat seitsemän asettelua:

Setting of threshold G is made by using the 3 dip-switchesindicated in fig. 48 ref. G.The selection made represents the fraction of In correspondingto I4.The threshold tolerance is ±20%. The protection can be ex-cluded.

N.B.: When the earth fault overload value exceeds 4 x In, the “G”function excludes itself as in this case the other protections tripas the fault is considered a phase fault.

0.6 x In

0.8 x In

0.9 x In

1.0 x In

OFF

0.2 x In

0.3 x In

0.4 x In

7 threshold values are available, defined as follows:0.2 ... 0.4 x In with steps of 0.1 x In0.4 ... 0.8 x In with steps of 0.2 x In0.8 ... 1.0 x In with steps of 0.1 x In


Katkaisijan on lauettava 25s aikana kun virta on 5 kertaa jatkuva virta (925A).Katkaisijan on lauettava 500ms aikana kun virta on 9 kertaa jatkuva virta(925A).Katkaisijan on lauettava heti kun virta on 13 kertaa jatkuva virta (925A).

(L ja S -asettelut kuten aikaisemmissa esimerkeissä)

HUOM!


HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

9

12.3.4.2 Laukaisukäyrän valinta (t4)

DIP-kytkimillä voidaan valita neljä erilaista laukaisukäyrää, kts. kuva 48,kohta L.

Laukaisuajan vaihteluväli on ± 20%.

Mahdolliset asettelut:

12.3.4.2 Selection of the trip curve (t4)

4 different trip curves can be selected by using the dip-switchesindicated in fig. 48 ref. L.These curves are defined as follows:

The trip time tolerance is ±20%.


12.3.4.3 Esimerkki asettelustaEsimerkki asetteluista maasulkua vastaan (G) ottaen huomioon kohdassa12.3.3.3 maininnat:

EMAX-katkaisija asennettu 2000A ja nimellinen pyörrevirta 925A.

Asettelun I1 laskeminen ja laukaisukäyrä t1Katso esimerkki 12.3.1.3.

Asettelun I2 laskeminen ja laukaisukäyrä t2Katso esimerkki 12.3.2.3.

Asettelun I3 laskeminenKatso esimerkki 12.3.3.3.

Asettelun I4 laskeminen ja laukaisukäyrä t4a) Asettelun G arvo (SG) saadaan laskemalla ylikuormitusvirran ja

nimellisvirran suhde:

12.3.4.3 Example of settingAn example of setting the protection against earth fault (G) taking acue from setting example 12.3.3.3 is given.A protection with the following characteristics is to be made:

– Curve A - trip time 100ms with minimum overload of 3.25 x I4- with overload less than 3.25 x I4 the curve is I²t = Const

(100ms at 3.25 x I4)

– Curve B - trip time 200ms with minimum overload of 2.25 x I4- with overload less than 2.25 x I4 the curve is I²t = Const

(200ms at 2.25 x I4)

– Curve C - trip time 400ms with minimum overload of 1.6 x I4- with overload less than 1.6 x I4 the curve is I²t = Const

(400ms at 1.6 x I4)

– Curve D - trip time 800ms with minimum overload of 1.25 x I4- with overload less than 1.25 x I4 the curve is I²t = Const

(800ms at 1.25 x I4)

– Käyrä A - laukaisuaika 100ms, minimiylikuormitus 3.25 x I4- pienemmällä ylikuormituksella I²t = vakio

– Käyrä B - laukaisuaika 200ms, minimiylikuormitus 2.25 x I4- pienemmällä ylikuormituksella I²t = vakio

– Käyrä C - laukaisuaika 400ms, minimiylikuormitus 1.6 x I4- pienemmällä ylikuormituksella I²t = vakio

– Käyrä D - laukaisuaika 800ms, minimiylikuormitus 1.25 x I4- pienemmällä ylikuormituksella I²t = vakio

Curva/CurveA

Curva/CurveB

Curva/CurveC

Curva/CurveD

A SACE EMAX circuit-breaker mounts 2000A CTs and the ratedcirculating current in 925A.

The load is to be protected as follows:

– within a time of 25s with an overload 5 times the circulating current– within a time of 500ms with an overload 9 times the circulating


current.– within a time of 350ms with earth fault overload, it reaches the value

of 0.9 times the circulating current.

– 25s kuluessa 5 kert. ylikuorm.– 500ms kuluessa 9 kert. ylikuorm.– 35ms kuluessa 13 kert. ylikuorm.– 350ms kuluessa maasulku, ylikuormitus 0,9 kert. pyörrevirrasta

Kuormitussuojaus:

Calculation of the threshold I1 and of trip curve t1See setting example 12.3.1.3.

Calculation of threshold I2 and trip curve t2See setting example 12.3.2.3.

Calculation of threshold I3See setting example 12.3.3.3.

Calculation of threshold I4 and trip curve t4a) The relationship between the overload current and the rated current

of the CT is calculated which defines the value of threshold “G” (SG)to be set:

I = 0.9 x IU = 0.9 x 925 = 832.5A SG = I / In = 832.5 / 2000 = 0.41625

Asettelun käytännön arvo SG = 0,4 / Practical value to be set is SG = 0.4

HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

10

I4 = I / 1.7 = 832.5 / 1.7 = 489.7A

b)Valitettavasti minimilaukaisuaika on käyrästä riippumatta valittu 900 ms ylikuormituksella 0.41625 x In.Tämä ei ole hyväksyttävää ja siksi on valittava pienempi asettelu.350ms saakka on valittava käyrä B (vakiolaukaisuaika 200ms ja ylikuormitus 2.25 x I4).

I²t = vakio:

Vakion K laskeminen käyrälle B, I²t = vakio

Täten t4 = 350ms ja virran kerroin:

Nyt saadaan virtojen arvoista asettelu I4:

Täten uusi asettelu (SG1) on:

SG1 = I4 / In = 489.7 / 2000 = 0.24 , käytännössä SG1 = 0.2

b )Unfortunately the minimum trip time regardless of the type of curve selected is about 900ms with a real overload of 0.41625 x In.This is not acceptable and it is therefore necessary to set a lower threshold.Since a time not exceeding 350ms must be selected, it is necessary to set the “B” type trip curve at least (this curve allows a constant trip time of 200ms for overloads exceeding 2.25 x I4).

From the I²t = Const relationship:

Calculate the constant K of the curve B with I²t characteristic =Constant

Therefore with t4 = 350ms there will be the following currentmultiple:

Now the current is set at the overload value required of 832.5A and thenew threshold is achieved:

Therefore the new threshold (SG1) to be set will be:

SG1 = I4 / In = 489.7 / 2000 = 0.24 so the practical value to set isSG1 = 0.2

G:n asettelu siis: The setting of function G is as follows:

12.3.5 Suojaus oikosulkuja vastaan kiinteällä pikalaukaisulla(linst)Asetteluarvoa tälle suojaukselle merkitään tunnuksella "Iinst", kun taasvastaavaa laukaisuaikaa tunnuksella "tinst".Toiminnolla on yksilaukaisukäyrä, kiinteällä ajalla. Myös tämä toiminto käyttää katkaisijanlaukaisuun avaussolenoidia (Y01).

12.3.5.1 Asetteluarvon valinta (Iinst)

Pikalaukaisu Iinst valitaan käyttämällä kymmentä DIP-kytkintä releenpäällä.Asettelut on esiaseteltu runkokoon mukaan ABB SACE:n taholta, eikäniitä voida muuttaa näppäimistöltä. DIP-kytkimillä valitaan vain oikeayhdistelmä katkaisijan rungon (E1…E6) mukaan ao. taulukon mukaisesti.Asettelun vaihteluväli on ±5% tehokertoimen arvoilla 0,21 … 0.28 (IEC947-1-2 standardin mukaan).Suojausta ei voi kytkeä pois päältä.

12.3.5 Fixed threshold protection against short-circuit

This function has a single protection curve with fixed time.When the protection trips, the circuit-breaker opens by means of theopening solenoid (OS).

I²t = (2.25 x I4) x (2.25 x I4) x 0.2 = 1.0125 x I4²

(I²t) x I42 1.0125I = = x I4 = 1.7 x I4

t4 0.35

Curva/CurveB

I40.2 x In

12.3.5.1 Selection of the threshold value (Iinst)

The Iinst protection setting is made by using the 10 dip-switchesindicated in fig. 48 ref. C.The selection is only made by ABB SACE and represents the currentvalue corresponding to Iinst.The protection is personalised according to the type of circuit-breaker-The threshold tolerance is ±5% with power factor (cosj) between 0.21and 0.28 inclusive (in compliance with IEC 947-1-2 standards).

7 threshold values are available for the following circuit-breakers:

Käyrä B => laukaisuaika 200ms, 2.25 x I4Curve B => trip time 200ms at 2.25 x I4

HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

11

12.3.5.2 Laukaisuajan ominaisuudet (tinst)

Kiinteän oikosulun pikalaukaisun nimellislaukaisuaika on 5 ms ja vaihteluväli±5%.

12.4 Laukaisun koestusAvaussolenoidin koestus suoritetaan kytkemällä 15Vdc ± 2V jänniteSACE PR111:n TEST-liittimiin (kuva 48, kohta H).Koestuksessa tarkastetaan myös mikroprosessorin toiminta avausso-lenoidin osalta.Katkaisijan aukeaminen tarkoittaa positiivista tulosta.Tämä koestusvoidaan suorittaa laitteella TT1.

12.5 Laukaisukoestin TT1Tämä varuste kytkettynä SACE PR111:n TEST-liittimiin (kuva 48, kohtaH) suorittaa avaussolenoidin toiminnan koestuksen. Laite on siirrettäväja sovitettu 12 V:n akulle. Täten se ei tarvitse ulkoista tehonlähdettä.Laitteessa on kaksi painiketta; esiasetukseen ja laukaisuun, sekä ledi-ilmaisin.Laitteen kotelossa on tuntoelimet , jotka mahdollistavat yhteydensuojausyksikön SACE PR111 kanssa.

Toiminto suoritetaan seuraavasti:– Paina PRESET-näppäintä ja odota READY-ledin syttymistä– Aseta koestin paikalleen ja liitä tuntoelimet suojausyksikköön– Paina TRIP-näppäintä 30 s kuluessa PRESET-toiminnosta

Jos READY-ledi ei syty, on lataus heikko tai piiri viallinen.

12.3.5.2 Trip time characteristics (tinst)

The fixed threshold protection against short-circuit has a rated triptime of 5ms.

12.4 Trip test functionTesting the opening solenoid (OS) can be carried out by applying avoltage of 15Vdc ± 2V for 3s to the TEST bushes of the SACE PR111protection unit indicated in fig. 48 ref. H.This test also allows checking of the microprocessor function as thecontrol to the opening solenoid comes from this.Positive outcome of the test coincides with circuit-breaker opening.This test can be carried out using the TT1 device.

12.5 TT1 trip test release accessoryThis accessory - when connected to the TEST bushes of the SACEPR111 unit (fig. 48 ref. H) - carries out the test on the shunt openingrelease.The unit is portable and fitted with a 12V battery and does not thereforerequire an external power supply.The item has two pushbuttons (one for PRESET and the other for TRIP)and LED indication.The container is a housing with the tracer point group which makes theconnection with the SACE PR111 protection unit.

The accessory operates in sequential mode:– Press the PRESET button and wait for the READY LED to light up– Position the accessory with the tracer point group inserted in the

protection unit– Press the TRIP button within 30s of the PRESET operation.

If the READY LED does not light up it means that the battery is flat orthe circuit is faulty.

DIP-kytkin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

E2L

E3L

E1

E2

E3

E4

E6

HUOM!


N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

12

12.6 Test connector functionA complete test of the protection can be carried out by using the specialSACE EMAX TEST SET, applying it to the TEST connector (fig. 48 ref.I). With this unit the test described in para. 4 can be carried out andit is not therefore necessary to have the two test units at the same time.

12.6 KokonaiskoestusSuojausten kokonaiskoestus voidaan suorittaa käyttämällä erityistäSACE EMAX TEST SET -toimintoa (TEST-liitin, kuva 48, kohta I).

Toiminto koestaa kaikki laukaisutoiminnot, yksityiskohtaisesti siis:

– Syöttää yksittäiset signaalit kiskoille L1, L2, L3 ja NE koestaakseensuojausten L, S ja I toiminnan

– Syöttää apujännitteen– Koestaa suojauksen G toiminnan– Koestaa suojauksen Iinst pikatoiminnan– Pidättää avaussolenoidin ohjaustoimintoa– Koestaa avaussolenoidin laukaisun– Havaitsee suojausten L, S, I ja G aktiivitilan– Havaitsee avaussolenoidin ohjauksen aktiivitilan– Havaitsee aktiivitilan oikosulun pikasuojauksen Iinst asetteluarvosta– Havaitsee pienoisohjauskytkimen toimintatilan– Havaitsee piirin numeerisen jännitetason

12.7 Etupaneeli

Legenda A L-suojauksen asetteluB LED-esihälytys, L-suojausC Reletyypin asettelu,“Iinst” (releen päällä)D S-suojauksen asetteluE LED-esihälytys, S-suojausF I-suojauksen asetteluG G-suojauksen asettelu (ei LI- ja LSI-malleissa)H LaukaisutestiI Koestuspistoke

L G-laukaisukäyrän valinta (t4)M Releen sarjanumeroN N-suojaus, 50% tai 100% vaiheistaO Virtamuuntajien nimellisvirtaP S-suojauksen aika/käänteisaikahidastuksen valintaQ S-laukaisukäyrän valinta (t2)R L-laukaisukäyrän valinta (t1)

CaptionA Dip-switch for setting the “L” protection functionB LED for signalling “L” protection function under timingC Dip-switch for setting the “S” protection functionD Dip-switch for setting the “S” protection functionE LED for signalling “S” protection function under timingF Dip-switch for setting the “I” protection functionG Dip-switch for setting the “G” protection functionH Bushes for carrying out the demagnetising opening solenoid testI Connector for carrying out the complete test of the SACE PR111 protection

unitL Dip-switch for setting the “t4” trip curveM SACE PR111 protection unit serial number plateN Plate indicating the neutral pole protection at 50% or at100%O CT “In” rating plateP Dip-switch for setting the type of curve with definite or inverse time-delayQ Dip-switch for setting the “t2” trip curveR Dip-switch for setting the “t1” trip curve

A B C

I

D

OM LR Q N

GE

H

F

P

With this unit all the release functions are checked, and inparticular:

– It supplies a single signal to the L1, L2, L3 and NE phases for testingthe L, S and I protection functions

– It supplies an auxiliary power supply voltage– It supplies a signal for testing the G protection function– It supplies a signal for testing the rapid Iinst protection function– It supplies a signal for inhibition of the opening solenoid OS opening

control– It supplies a signal for testing the OS release– It reads the active states of the L, S, I and G protection functions– It reads the active state of the opening solenoid OS opening control– It reads the active state of the threshold set of the rapid protection

against Iinst short-circuit– It reads the state of operation of the microcontroller– It reads the digital voltage level of the electronic circuit

N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

13

12.8 Laukaisukäyrät

12.8.1 Laukaisukäyrä L

12.8 Trip curves

12.8.1 Trip curves of protection “L”

12.8.2 Laukaisukäyrä I 12.8.2 Trip curves of protection “I”

Laukaisun asettelunvaihteluväliL = ± Sgancio tra 1,05 e

1,3 I1 (secondo leNorme IEC 947-2)

I = ± 20%

Trip threshold toleranceL = Release between 1.05

and 1.3 I1 (in conform-ity with IEC 947-2standards)

I = ± 20%

Laukaisuajan vaihteluväliL = ± 10% (20% per I>2 x

In)I = ± 20%

Trip time tolerancesL = ± 10% (20% per I>2 x

In)I = ± 20%

MerkinnätIn = virtamuuntajan nimellisvirtat = laukaisuaika

CaptionIn = Rated current of cur-

rent transformerst = trip time

1’

2’

5’

10’

20’

30’

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,91 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

D

C

B

A

0,90,70,6

0,5 0,8

0,4

1

L

A

B

C

D

0,95

1’

2’

5’

10’

20’

30’

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,91 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

1,5 2 4 6 8 10 12

I

N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

14

12.8.3 Laukaisukäyrä "S" 12.8.3 Trip curves of protection “S”

Laukaisun asettelun vaih-teluväliS = ± 10%

Trip threshold toleranceS = ± 10%

Laukaisuajan vaihteluväliS = ± 20%

Trip time tolerancesS = ± 20%




1’

2’

5’

10’

20’

30’

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,91 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

I2t

ON

1

2 3 4 6 8 10

D

C

B

ASt= K

I2

1’

2’

5’

10’

20’

30’

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,91 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

I

OFF

1

2 3 4 6 8 10

D

C

B

A

St= K

N° Doc.Doc. No.

Mod.Rev.


ScalaScale

N° Pag.Sh. No.

15

12.8.4 Laukaisukäyrä "G" 12.8.4 Trip curves of protection “G”

Laukaisun asettelunvaihteluväliG = ± 20%

Trip threshold toleranceG = ± 20%

Laukaisuajan vaihteluväliG = ± 20%

Trip time tolerancesG = ± 20%




1’

2’

5’

10’

20’

30’

0,01

0,02

0,04

0,06

0,1

0,2

0,4

20

t[s]

0,6

1

2

4

6

10

20

40

60

102

2

4

6

103

x In0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,91 21,2 1,5 3 4 5 6 7 8 9 10 12 15 20 25

0,2 0,3 0,4 0,6 0,8

0,9

1

D

C

B

A

G

Pidätämme itsellemme oikeuden mitta- jarakennemuutoksiin ilman ennakkoilmoitusta

ALUEMYYNTIKAAKKOIS- JA ETELÄ-SUOMIPL 183, 00381 Helsinki, Puh. 010 22 22050, Fax 010 22 22010LOUNAIS-SUOMIKalevantie 35, 20520 Turku, Puh. 010 22 33388, Fax 010 22 33465KESKI-SUOMIPL 37, 33101 Tampere, Puh. 010 22 52733, Fax 010 22 52711ITÄ-SUOMIPL 1300, 70151 Kuopio, Puh. 010 22 53501, Fax 010 22 52202LÄNSI-SUOMIPL 612, 65101 Vaasa, Puh. 010 22 41462, Fax 010 22 41107POHJOIS-SUOMIPL 485, 90101 Oulu, Puh. 010 22 52152, Fax 010 22 56810

ABB OyVAASAPL 612, 65101 VAASAPuh. 010 22 11Fax 010 22 43433

Kotimaan tuotemyyntiwww.abb.fi

HELSINKIPL 182, 00381 HelsinkiPuh. 010 22 11Fax 010 22 22010

pienjännitekojeet - abb 2500a, 3200a, 4000a, 5000a ... by abb sace) – at 100% of the ... a sace...

Documents